什么是氧动力汽车

Question

如题所述

Answer 1

什么是氧动力汽车
氢氧发动机是利用电解水产生的氢气和氧气再次结合反应，原理就相当于原电池，产生的电能带动电机转动，从而提供动力。一个南非的公务员，自己DIY做了个电解水产生氢氧的装置，然后靠点燃氢氧来驱动摩托车，一桶水可以跑500KM。有没有一点小激动？

我们来看看电解水原理：2H2O=2H2+O2；最为理想的情况下，能量是不损失的，付出了等量的电产出了可以产生等量能量的氢和氧，燃烧，又产出了这么多的能量。然而，实际情况下环节越多，能量的损失也就越大。电解在燃烧这两个环节的效率就很堪忧了。

我国的氢氧发动机虽然在上世纪70年代就开始研制，但至今仅有两种小型氢氧发动机YF-73和YF-75投入使用，最大推力不过8吨。YF-77虽然已经定型投产，但其50吨的推力在各国的氢氧发动机中仍然属于推力较小的型号。因此，研发新一代大推力氢氧发动机是中国航天工业下一步的重要目标。

国防方面，潜艇在水下航行时，没有空气，不能用柴油机带动，这时就用蓄电池给潜艇提供动力。而潜艇在水上航行时，柴油机不仅提供动力，还要带动发电机，给蓄电池充电。氢氧燃料电池目前就是潜艇蓄电池的研究方向。因为这种电池清洁、环保，不像铅蓄电池有污染。火箭上的氢氧发动机就是利用液态氢和液态氧燃烧，产生大量的高温水蒸气来提供推力。氢氧燃料电池原理：h+移向带负电的阴极(与电源负极相连),得到电子发生还原反应。阴极：4h+4e-=2h2；oh-移向带正电的阳极(与电源正极相连),失去电子发生氧化反应。阳极：4oh-+-4e-=2h2o。

可喜的是，日前，从海外传来消息，全新氢燃料电池动力车将在日本国内率先上市，随后在美国和欧洲国家陆续上市。Mirai的动力系统配置了氢燃料电池组(fuel-cellstack)以及一组电动马达，将汽油发动机的所扮演的发电角色，换成氢燃料电池。它配置了氢燃料电池组(fuel-cellstack)以及一组电动马达，让单位能量密度拥有十分亮眼的表现，同时因为体积大幅减少，在运送过程时也能更加便利。此外，它在动力上也不弱，Mirai的最大马力为153Ps(113Kw)、最大扭矩335N·m，10秒内可以完成百公里加速，完全能够应付平常的行车需求。

还有一家名为“基尼派克斯”的日本公司在大阪发布了他们的最新研究成果—水燃料电池车，据该公司声称，这辆车有可能是全球首辆能够直接将水燃料转化为电力的汽车。它配置了氢燃料电池组(fuel-cellstack)以及一个特制的箱子，就是汽车的能量发生器。只要将一定量的水注入到其中，这个能量发生器就会从水中分离出氢，之后再经历一系列的处理之后，就可以最终产生驱动车辆的电力。该公司声称这项技术对于水质没有特殊要求，无论是清水、河水、雨水、海水，甚至茶水都可以作为“水燃料”。

氢燃料电池是一种利用氢气与氧气发生化学反应产生电能的装置，其原理是通过电化学反应将氢气和氧气转化为电能，再通过电动机驱动机械运转，从而提供动力。氢燃料电池的优点是环保，因为氢气与氧气反应产生的唯一副产品是水，同时氢气的能量密度很高，比汽油高出很多倍。

新一代氢氧发动机研制取得新进展。2001年12月是个值得永久纪念的日子，中国大推力氢氧发动机研制立项获得批复，发动机关键技术攻关全面展开。2012年8月17日，北京101所试验区传来震撼人心的消息，我国所设计的大推力氢氧发动机500秒长程热试车取得圆满成功。新一代大运载CZ-5火箭芯一级采用大推力氢氧发动机作为主动力装置，发动机于2002年立项研制，历经十年艰苦攻关，目前，发动机关键技术全部突破，累计试车22000秒。此次试车成功标志着2014年CZ-5火箭首飞发动技术状态已经确定，为后续投产奠定了坚实基础。随着空间技术和空间应用的发展，国家开始着手论证新一代运载火箭方案，包括“一个系列，两种发动机，三个模块”。大推力氢氧发动机便是其中的一种。

涡轮泵是发动机的心脏，是研制难度最大的组件之一，北京11所组织召开了一个跨行业的技术研讨会，确定了工作方案。发动机零部件结构复杂，设计人员齐心协力，集智攻关突破了氢/氧变螺距泵诱导轮、氢/氧高扬程多级泵等10多项关键技术，首次在发动机大尺寸、高低温、高压、高转速、高功率密度方面集于一体，代表着运载火箭先进动力发展方向。新一代氢氧发动机具有“高能、零污染”的优点，是运载火箭先进动力发展方向之一。

氢氧发动机研究困难重重。氢氧发动机的成功点火不仅具有高能、零污染的优点，而且比冲量大，但目前还存在一些技术难题。氢气和氧气的化学反应会产生大量的高温水蒸气，从而影响发动机的性能。因此，氢氧发动机的研发需要在技术上不断突破，以提高其性能和效率。

随着燃料电池技术的发展，水燃料汽车的研究也取得了长足的进展。一些公司和科研机构已经开始研制可以直接将水转化为电力的汽车，这种汽车将彻底改变人们对汽车能源的认识。未来，水燃料汽车将可能成为一种更加环保、高效、经济的新型汽车，成为汽车工业的重要发展方向。